JP2002333532A - フォトニッククリスタルファイバ - Google Patents
フォトニッククリスタルファイバInfo
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
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- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02319—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by core or core-cladding interface features
- G02B6/02338—Structured core, e.g. core contains more than one material, non-constant refractive index distribution in core, asymmetric or non-circular elements in core unit, multiple cores, insertions between core and clad
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フォトニッククリスタルファイバにおいてコア
の屈折率を下げることによって、コア径の大きいＳＭＦ
を提供する。 【解決手段】光ファイバ軸方向に延びる多数の細孔７を
有する多孔部をクラッド６として備えたフォトニックク
リスタルファイバのコア５にも細孔８を設ける。ここで
クラッド６の細孔７径のほうがコア５の細孔８径より大
きい。それにより、コア５とクラッド６との等価的な屈
折率差を小さくして、シングルモード条件を満たすコア
径を大きくすることができる。
の屈折率を下げることによって、コア径の大きいＳＭＦ
を提供する。 【解決手段】光ファイバ軸方向に延びる多数の細孔７を
有する多孔部をクラッド６として備えたフォトニックク
リスタルファイバのコア５にも細孔８を設ける。ここで
クラッド６の細孔７径のほうがコア５の細孔８径より大
きい。それにより、コア５とクラッド６との等価的な屈
折率差を小さくして、シングルモード条件を満たすコア
径を大きくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバ軸方向に
延びる多数の細孔を有する多孔部をクラッドとして備え
たフォトニッククリスタルファイバに関する。
延びる多数の細孔を有する多孔部をクラッドとして備え
たフォトニッククリスタルファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバには、伝搬モードの違いによ
り、シングルモードファイバ（以下、ＳＭＦという）と
マルチモードファイバの２種類がある。マルチモードフ
ァイバはモード分散の影響で高速伝送に限界があるた
め、光通信の伝送用ファイバにはＳＭＦが用いられてい
る。
り、シングルモードファイバ（以下、ＳＭＦという）と
マルチモードファイバの２種類がある。マルチモードフ
ァイバはモード分散の影響で高速伝送に限界があるた
め、光通信の伝送用ファイバにはＳＭＦが用いられてい
る。
【０００３】一般に、光ファイバのコアとクラッドの屈
折率差を大きくするか、あるいは、コア径を大きくすれ
ば、マルチモードになる。そこで、ＳＭＦとするために
は、コアとクラッドの屈折率差を小さくするか、あるい
は、コア径を小さくすればよい。
折率差を大きくするか、あるいは、コア径を大きくすれ
ば、マルチモードになる。そこで、ＳＭＦとするために
は、コアとクラッドの屈折率差を小さくするか、あるい
は、コア径を小さくすればよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軸方向
に延びる多数の細孔を有する多孔部をクラッドとして備
えたフォトニッククリスタルファイバでは、クラッドの
細孔に存する空気のためにコアとクラッドとの屈折率差
が大きくなる。そのため、ＳＭＦとするためには、コア
径を小さくしなければならなかった。ところが、コア径
を小さくすると、接続部の放射損により、他の通常の光
ファイバとの接続損失が大きく、また光源からの光の入
射効率が悪いといった問題が生じていた。
に延びる多数の細孔を有する多孔部をクラッドとして備
えたフォトニッククリスタルファイバでは、クラッドの
細孔に存する空気のためにコアとクラッドとの屈折率差
が大きくなる。そのため、ＳＭＦとするためには、コア
径を小さくしなければならなかった。ところが、コア径
を小さくすると、接続部の放射損により、他の通常の光
ファイバとの接続損失が大きく、また光源からの光の入
射効率が悪いといった問題が生じていた。
【０００５】一方、クラッドの細孔の径を小さくして、
コアとクラッドとの屈折率差を小さくしようとすると、
細孔径のばらつきの絶対値は変わらないものの、細孔径
のばらつきを細孔径の平均値で除した値が大きなものに
なり、クラッドの等価的な屈折率が大きくばらついてし
まう。そのため、クラッドの細孔の径を小さくしてコア
径の大きなＳＭＦを安定して作製することが困難であっ
た。
コアとクラッドとの屈折率差を小さくしようとすると、
細孔径のばらつきの絶対値は変わらないものの、細孔径
のばらつきを細孔径の平均値で除した値が大きなものに
なり、クラッドの等価的な屈折率が大きくばらついてし
まう。そのため、クラッドの細孔の径を小さくしてコア
径の大きなＳＭＦを安定して作製することが困難であっ
た。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、フォトニックク
リスタルファイバにおいてコアの屈折率を下げることに
よって、コア径の大きいＳＭＦを提供することである。
ものであり、その目的とするところは、フォトニックク
リスタルファイバにおいてコアの屈折率を下げることに
よって、コア径の大きいＳＭＦを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、フォトニッククリスタルファイバのコアにも細孔
を設けた。
めに、フォトニッククリスタルファイバのコアにも細孔
を設けた。
【０００８】具体的には、請求項１に係る発明は、ファ
イバ軸方向に延びる多数の細孔を有する多孔部をクラッ
ドとして備えたフォトニッククリスタルファイバであっ
て、コアに軸方向に延びる細孔が形成されていることを
特徴とするフォトニッククリスタルファイバである。
イバ軸方向に延びる多数の細孔を有する多孔部をクラッ
ドとして備えたフォトニッククリスタルファイバであっ
て、コアに軸方向に延びる細孔が形成されていることを
特徴とするフォトニッククリスタルファイバである。
【０００９】ここで、細孔を有する部分の等価的な屈折
率は、石英の屈折率と空気の屈折率にそれぞれの断面積
比を乗じて加え平均化したものである。
率は、石英の屈折率と空気の屈折率にそれぞれの断面積
比を乗じて加え平均化したものである。
【００１０】本発明の構成であれば、コアにも細孔を設
けることによって、コアの等価的な屈折率を簡単に下げ
ることができ、コアとクラッドとの等価的な屈折率差を
小さくできて、コア径が大きくてもシングルモードであ
るフォトニッククリスタルファイバを得られる。
けることによって、コアの等価的な屈折率を簡単に下げ
ることができ、コアとクラッドとの等価的な屈折率差を
小さくできて、コア径が大きくてもシングルモードであ
るフォトニッククリスタルファイバを得られる。
【００１１】次に、請求項２に係る発明は、請求項１に
おいて、上記コアの細孔は、クラッドの細孔よりも径が
小さいことを特徴とするフォトニッククリスタルファイ
バである。
おいて、上記コアの細孔は、クラッドの細孔よりも径が
小さいことを特徴とするフォトニッククリスタルファイ
バである。
【００１２】本発明の構成であれば、コアの細孔の径を
クラッドの細孔の径より小さく設定することで、コアの
等価的な屈折率はクラッドの等価的な屈折率よりも高く
保ったまま、コア径の大きなＳＭＦであるフォトニック
クリスタルファイバを簡単に得ることができる。
クラッドの細孔の径より小さく設定することで、コアの
等価的な屈折率はクラッドの等価的な屈折率よりも高く
保ったまま、コア径の大きなＳＭＦであるフォトニック
クリスタルファイバを簡単に得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１４】＜実施形態１＞図１に実施形態１の光ファ
イバの母材の横断面図を示す。中央部にはコアとなる細
孔４を有する石英キャピラリー３を置いて、その周りに
クラッドとなる細孔２を有する石英キャピラリー１を多
数配置して束ねる。ここで、コアとなる石英キャピラリ
ー３の細孔４径は、クラッドとなる石英キャピラリー１
の細孔２径よりも小さい。また、石英キャピラリー１と
石英キャピラリー３とは同じ外径である。製造時の取り
扱いを容易にするために、石英キャピラリー１、３を大
径の石英管の中に充填して母材としてもよい。なお、石
英キャピラリー１、３は、石英管を線引きする等公知の
方法で作製すればよい。
イバの母材の横断面図を示す。中央部にはコアとなる細
孔４を有する石英キャピラリー３を置いて、その周りに
クラッドとなる細孔２を有する石英キャピラリー１を多
数配置して束ねる。ここで、コアとなる石英キャピラリ
ー３の細孔４径は、クラッドとなる石英キャピラリー１
の細孔２径よりも小さい。また、石英キャピラリー１と
石英キャピラリー３とは同じ外径である。製造時の取り
扱いを容易にするために、石英キャピラリー１、３を大
径の石英管の中に充填して母材としてもよい。なお、石
英キャピラリー１、３は、石英管を線引きする等公知の
方法で作製すればよい。
【００１５】このように母材を作製したら、次に塩素ガ
スによって石英キャピラリー１、３の表面に残存する水
酸基を除去する。具体的には塩素ガスの気流の中に母材
を約１０００℃に加熱して設置し、一時間ほど処理を行
う。水酸基が残存していると、光ファイバの伝送損失が
大きくなるので好ましくない。
スによって石英キャピラリー１、３の表面に残存する水
酸基を除去する。具体的には塩素ガスの気流の中に母材
を約１０００℃に加熱して設置し、一時間ほど処理を行
う。水酸基が残存していると、光ファイバの伝送損失が
大きくなるので好ましくない。
【００１６】次に、母材を線引き、即ち加熱延伸して光
ファイバとする。この時、キャピラリー１、３内の細孔
２、４が潰れてしまわないように、母材の両端を封止し
てから線引きを行うことが好ましい。
ファイバとする。この時、キャピラリー１、３内の細孔
２、４が潰れてしまわないように、母材の両端を封止し
てから線引きを行うことが好ましい。
【００１７】図２に本実施形態の光ファイバの横断面図
を示す。中央の小径の細孔８を中心にその周りの六つの
細孔７に囲まれた部分が、コア５である。その周りの細
孔７が多数存する多孔部がクラッド６である。また、ク
ラッド６の細孔７の径は、コア５の細孔８の径よりも大
きい。
を示す。中央の小径の細孔８を中心にその周りの六つの
細孔７に囲まれた部分が、コア５である。その周りの細
孔７が多数存する多孔部がクラッド６である。また、ク
ラッド６の細孔７の径は、コア５の細孔８の径よりも大
きい。
【００１８】このように、コア５にも小径の細孔８を設
けることによって、コア５の等価的な屈折率が下がって
クラッド６の等価的な屈折率に近づき、その分コア５の
径を大きくしてもシングルモード条件を満たすことがで
きる。従って、他の光ファイバと接続するときにも、接
続損失を小さく抑えることができる。
けることによって、コア５の等価的な屈折率が下がって
クラッド６の等価的な屈折率に近づき、その分コア５の
径を大きくしてもシングルモード条件を満たすことがで
きる。従って、他の光ファイバと接続するときにも、接
続損失を小さく抑えることができる。
【００１９】なお、本実施の形態は一つの例であって、
本発明はこの例に限定されない。コアやクラッドの石英
にＧｅやＦ等をドープして屈折率を変えてもよいし、コ
アのキャピラリーとクラッドのキャピラリーの径を異な
るものとしてもよい。また、キャピラリーの内径や外径
は大きさが異なるものが複数存していてもよい。光ファ
イバの製造方法も別の方法でも構わない。
本発明はこの例に限定されない。コアやクラッドの石英
にＧｅやＦ等をドープして屈折率を変えてもよいし、コ
アのキャピラリーとクラッドのキャピラリーの径を異な
るものとしてもよい。また、キャピラリーの内径や外径
は大きさが異なるものが複数存していてもよい。光ファ
イバの製造方法も別の方法でも構わない。
【００２０】＜実施形態２＞図３に実施形態２に係る光
ファイバの横断面図を示す。本実施形態では、コア５の
部分にクラッド６の細孔７よりも小径の細孔８が四つ設
けられている。これらの細孔８があるために、コア５全
体の等価的な屈折率は、細孔８がないときよりも下がっ
て、クラッド６の等価的な屈折率に近づく。本実施の形
態の光ファイバを製作するには、中心部分に内外径がと
もに小径の石英キャピラリーを四本束ねてコア部分と
し、その周りに内径がコア部より大径の石英キャピラリ
ーを多数束ねてクラッド部分とすればよい。それ以外
は、実施形態１と同じである。
ファイバの横断面図を示す。本実施形態では、コア５の
部分にクラッド６の細孔７よりも小径の細孔８が四つ設
けられている。これらの細孔８があるために、コア５全
体の等価的な屈折率は、細孔８がないときよりも下がっ
て、クラッド６の等価的な屈折率に近づく。本実施の形
態の光ファイバを製作するには、中心部分に内外径がと
もに小径の石英キャピラリーを四本束ねてコア部分と
し、その周りに内径がコア部より大径の石英キャピラリ
ーを多数束ねてクラッド部分とすればよい。それ以外
は、実施形態１と同じである。
【００２１】なお、コア部分の細孔の数は、特に限定さ
れない。また、細孔の大きさも特に限定されない。
れない。また、細孔の大きさも特に限定されない。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に述べる効果を奏する。
施され、以下に述べる効果を奏する。
【００２３】コアにも細孔を設けることによって、コア
部分の等価的な屈折率を下げるので、シングルモード条
件を保ったままコア径を大きくすることができる。ま
た、コア部分の等価的な屈折率を任意に設定することが
できる。
部分の等価的な屈折率を下げるので、シングルモード条
件を保ったままコア径を大きくすることができる。ま
た、コア部分の等価的な屈折率を任意に設定することが
できる。
【図１】実施形態１に係る光ファイバの母材の横断面図
である。
である。
【図２】実施形態１に係る光ファイバの横断面図であ
る。
る。
【図３】実施形態２に係る光ファイバの横断面図であ
る。
る。
１ キャピラリー ２ 細孔 ３ キャピラリー ４ 細孔 ５ コア ６ クラッド ７ 細孔 ８ 細孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山取 真也 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 藤田 盛行 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 中沢 正隆 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 久保田 寛和 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 川西 悟基 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H050 AB04Z AB05Z AB10Z AC09 AC62 AC64 AD00 4G021 BA00
Claims (2)
- 【請求項１】 ファイバ軸方向に延びる多数の細孔を有
する多孔部をクラッドとして備えたフォトニッククリス
タルファイバであって、 コアに軸方向に延びる細孔が形成されていることを特徴
とするフォトニッククリスタルファイバ。 - 【請求項２】 請求項１において、 上記コアの細孔は、クラッドの細孔よりも径が小さいこ
とを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136312A JP2002333532A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | フォトニッククリスタルファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136312A JP2002333532A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | フォトニッククリスタルファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002333532A true JP2002333532A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18983615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001136312A Pending JP2002333532A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | フォトニッククリスタルファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002333532A (ja) |
-
2001
- 2001-05-07 JP JP2001136312A patent/JP2002333532A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |